[논문]전신방사선치료시 산란체의 두께에 따른 선량측정

김영재; 전병규; 이재식; 정재은

doi:10.7742/jksr.2014.8.5.265

초록
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방사선을 이용한 백혈병의 전신방사선 치료는 환자의 골수에 건강한 골수세포를 이식하는 골수이식(bone marrow transplantation) 시행 전, 골수의 재구성을 위한 준비단계로 전신에 외부 방사선을 조사(external beam therapy)하여 유해한 세포를 죽이거나 면역체계의 억제를 목적으로 시행된다. 전신방사선 치료를 시행할 경우 환자의 표면선량을 증가하기 위해 사용되는 산란판(spoiler)을 사용하게 되는데 산란판을 사용할 때의 표면선량은 환자와의 거리에 따라 달라지고, 두께에 따라 달라지게 된다. 이에 본 논문에서는 산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화를 알아보았다. 아크릴로 된 산란판을 0.5 cm부터 3.0 cm 까지 0.5 cm 간격으로 제작하여 각각 측정한 결과 2.0 cm를 기준으로 두께에 따라 약 0.5% 정도의 표면선량의 증가를 관찰 할 수 있었다. 이를 토대로 임상에 직접 적용하기에는 제한적일 수 있으나 임상실험과 치료받은 환자의 예후 등을 조사하여 임상에 적용한다면 각기 다른 표면선량을 요구하는 환자들에게 산란판의 두께변화 만으로도 적절한 표면선량을 부여하는 방법이 될 것으로 생각된다.

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The therapy of total body irradiation on leukemia carries out to kill harmful bacteria or suppression of immune system by external beam therapy, which is a preparatory stage to reconstitute bone marrow before a pre-treatment of bone marrow transplantation to patients with health bone marrow cells. I...

The therapy of total body irradiation on leukemia carries out to kill harmful bacteria or suppression of immune system by external beam therapy, which is a preparatory stage to reconstitute bone marrow before a pre-treatment of bone marrow transplantation to patients with health bone marrow cells. In case of this kind of radiation therapy, the spoiler use to increase surface dose of patient which varies depending on distance and thickness between patient and spoiler. In this study, the change was investigated the surface dose according to thickness of spoiler. The 0.5% increase of surface dose was observed with each 2.0 cm when the spioler in acrylic was prepared from 0.5 cm to 3.0 cm at intervals of 0.5 cm was evaluated. Based on this result, it suggests that this kind of application will be somewhat limited on clinical trials directly but proper surface dose can be useful method when is applied on patients of treatment prognosis who are required each different surface dose.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

방사선을 이용한 암의 치료목적은 정상조직에 흡수되는 선량을 최소한으로 하면서 동시에 종양조직에 적합한 처방선량을 전달하는 것이 목적이다. 이러한 방사선 치료는 일반적인 고형암은 물론이고 백혈병, 전신림프구성 혈액암의 치료에서도 적용이 가능하다^[1].
본 논문은 전신방사선치료시 산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화를 측정하여 적절한 산란판의 두께를 알아보고자 하였다.
본 논문의 경우에서는 이동연 등이 연구한 조직보상체의 두께에 따른 선량의 변화가 아닌 산란판(beam spoiler)의 두께의 변화가 환자의 표면선량에 어떠한 영향을 미치는지 조사해 보기로 하였으며 산란판의 두께를 0.5 cm부터 3.0 cm까지 달라짐에 따라 표면선량을 측정하였다. 측정결과 산란판이 두꺼워짐에 따라 표면선량이 증가되었음을 알 수 있었다.

제안 방법

조직과 등가인 고체팬톰(soild water phantom, Med-tec, USA)을 30×30×30 cm3으로 쌓아 환자의 체형을 재현하였으며 팬톰의 중심부에 선량계를 위치하도록 하였다[Fig. 3].
총 5회를 반복하여 측정하였으며 산란판의 두께가 2.0 cm인 경우를 기준으로 하여 상대적으로 평가하도록 하였다.
팬톰표면과 산란판 간의 거리는 고정한 채 산란판의 두께를 0.5 cm, 1 cm 1.5 cm 2.0 cm 2.5 cm 3.0 cm로 변화시키며 실제 치료시와 동일한 6 MV의 엑스선을 300MU 씩 조사하여 측정하였다[Fig 4].

대상 데이터

산란판은 임상에서 사용하고 있는 아크릴로 구성된 산란판을 사용하였으며 두께의 변화를 위해서 0.5 cm 두께의 아크릴를 부착하면서 조사하였다.

이론/모형

의료용 선형가속기로는 Siemens 사의 Artiste CT vision을 이용하였으며 표면선량 측정을 위해서 평행평판형 전리함(Roose Chamber, PTW, USA)과 전위계(No.2620, NE, UK)를 사용하였다[Fig. 1],[Fig. 2].

성능/효과

2.0 cm의 두께를 가진 산란판을 기준으로 비교해 본다면 0.5 cm의 경우 98.8%의 선량이 측정되었고, 1.0cm는 99.2%, 2.5 cm는 100.5%, 3.0cm는 101.0%의 선량이 측정되었음을 알 수 있었다. 비록 미량의 변화율이지만 환자의 표면선량의 변화를 처방선량에 수정 적용하여야 할 것으로 생각된다.
산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화를 관찰해본 결과 산란판의 두께가 두꺼워짐에 따라 표면선량의 증가를 보였다. 이를 적절히 이용한다면 전신방사선치료를 받는 환자에게 각각 다른 표면선량을 부여할 수 있을 것으로 생각되어 결과적으로 맞춤형 표면선량 조사를 할 수 있을 것으로 사료된다.
산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화양상을 측정해 본 결과 산란판의 두께가 두꺼워 질수록 측정되는 표면선량의 값은 증가하였다[Table 1].
0 cm까지 달라짐에 따라 표면선량을 측정하였다. 측정결과 산란판이 두꺼워짐에 따라 표면선량이 증가되었음을 알 수 있었다.

후속연구

산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화를 관찰해본 결과 산란판의 두께가 두꺼워짐에 따라 표면선량의 증가를 보였다. 이를 적절히 이용한다면 전신방사선치료를 받는 환자에게 각각 다른 표면선량을 부여할 수 있을 것으로 생각되어 결과적으로 맞춤형 표면선량 조사를 할 수 있을 것으로 사료된다.
따라서 아무리 작은 피폭이라도 문턱선량이 없어 암 발생의 위험을 증가시킬 수 있다는 전제하에 의료 피폭을 최소화하려는 노력이 필요하다^[12]. 특히 성장하고 있는 소아에서는 세포들이 활발하게 분열을 하고 있기 때문에 방사선에 더 민감하며 남은 생애가 길어 잠복기를 거쳐 암 발생이 나타 날 가능성이 더 높고, 추후 성장과정 및 성인이 된 이후 외상, 건강검진, 질병으로 여러 차례 방사선에 더 피폭될 가능성이 높아 특히 유의해야 한다.
현재 임상에서는 아크릴로 된 산란판을 1.0~2.0 cm 두께로 사용하고 있으며 장비의 Setting과 선량측정 또한 그러한 두께로 하고 있기 때문에 기존의 두께를 벗어나 새로운 두께의 산란판을 적용한다는 것은 환자 처방선량의 적합성과의 연구가 선행되어야 할 것으로 생각되고, 산란판의 두께가 표면선량 뿐만아니라 심부의 선량과도 어떠한 관련이 있는지 확인 해 볼 필요가 있을 것으로 생각된다. 단순하게 표면선량의 증가만으로 치료효과를 언급할 수는 없지만 분명히 산란판의 두께를 달리하는 경우 표면선량의 변화를 일으키기 때문에 적용하는 환자들의 개개인에 맞춤형 산란판의 이용이 가능 할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	방사선을 이용한 백혈병의 전신방사선 치료는 어떠한 목적으로 시행되는가?	방사선을 이용한 백혈병의 전신방사선 치료는 환자의 골수에 건강한 골수세포를 이식하는 골수이식(bone marrow transplantation) 시행 전, 골수의 재구성을 위한 준비단계로 전신에 외부 방사선을 조사(external beam therapy)하여 유해한 세포를 죽이거나 면역체계의 억제를 목적으로 시행된다. 전신방사선 치료를 시행할 경우 환자의 표면선량을 증가하기 위해 사용되는 산란판(spoiler)을 사용하게 되는데 산란판을 사용할 때의 표면선량은 환자와의 거리에 따라 달라지고, 두께에 따라 달라지게 된다.
	전신방사선 치료를 시행할 경우 무엇을 사용하는가?	방사선을 이용한 백혈병의 전신방사선 치료는 환자의 골수에 건강한 골수세포를 이식하는 골수이식(bone marrow transplantation) 시행 전, 골수의 재구성을 위한 준비단계로 전신에 외부 방사선을 조사(external beam therapy)하여 유해한 세포를 죽이거나 면역체계의 억제를 목적으로 시행된다. 전신방사선 치료를 시행할 경우 환자의 표면선량을 증가하기 위해 사용되는 산란판(spoiler)을 사용하게 되는데 산란판을 사용할 때의 표면선량은 환자와의 거리에 따라 달라지고, 두께에 따라 달라지게 된다. 이에 본 논문에서는 산란판의 두께에 따른 표면선량의 변화를 알아보았다.
	방사선을 이용한 암의 치료는 어디에 적용이 가능한가?	방사선을 이용한 암의 치료목적은 정상조직에 흡수되는 선량을 최소한으로 하면서 동시에 종양조직에 적합한 처방선량을 전달하는 것이 목적이다. 이러한 방사선 치료는 일반적인 고형암은 물론이고 백혈병, 전신림프구성 혈액암의 치료에서도 적용이 가능하다[1]. 2012년 질병관리본부의 통계연보에 의하면 조혈모세포이식법의 전체수는 증가하고 있으며[2],[3] 조혈모세포의 이식법의 전처치로서 항암화학요법과 전신방사선조사(TBI, total body irradiation) 두 가지가 있다.

참고문헌 (16)

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Kim SJ, Han DG, Baek HJ et al. Comparison of Total Body Irradiation (TBI) or Non-TBI as conditioning Regimen for Stem Cell Transplanation (SCT) in Pediatric Leukemia patient, Korean Jounal of Pediatrics, Vol. 53, No. 4, pp.538-547, 2010.

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Dong-Yeon Lee, Chang-Soo Kim, Dong-Hyen Kim et al. Total Body Irradiation of Childhood Leukemia dose Evaluation due to Changes in the Thickness of the Tissue Compensators, Journals of Korea Contents Association, Vol.14, No.4, 2014.

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